详细介绍
激光在线氧气分析仪基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术,通过测量激光与氧气分子相互作用后的衰减程度来确定氧气浓度,其工作原理流程可分为以下几个关键步骤:
1. 激光光源产生与调制
分析仪内置可调谐半导体激光器,发射特定波长的激光束。该波长精确匹配氧气分子的吸收谱线(如760nm附近),确保高选择性吸收。通过调节激光器的工作温度或注入电流,实现波长在小范围内周期性扫描,覆盖氧气的吸收线范围,同时避开背景气体(如水蒸气、二氧化碳)的干扰谱线。
2. 激光传输与气体相互作用
激光束经光学系统(如透镜、反射镜)整形为平行光后,穿过待测气体腔室。氧气分子对特定波长的激光能量产生选择性吸收,导致激光强度衰减。衰减程度遵循朗伯-比尔定律,与氧气浓度呈线性关系,即浓度越高,吸收越强,透射光强越弱。
3. 光信号检测与转换
透射光由高灵敏度光电探测器(如光电二极管或雪崩光电二极管)接收,将光信号转换为电信号。探测器需具备快速响应和低噪声特性,以捕捉微弱的光强变化。
4. 信号处理与浓度计算
电信号经放大、滤波后,由微处理器进行数据分析。通过解调吸收谱线的特征参数(如峰值衰减、积分面积),结合预先标定的浓度-吸收曲线,计算出氧气浓度值。部分仪器还采用波长调制光谱(WMS)技术,通过高频调制激光波长并锁相放大检测二次谐波信号,进一步提高信噪比和检测灵敏度。
5. 输出与校准
最终浓度值通过数字显示、模拟信号(4-20mA)或数字通信(RS485、以太网)输出。仪器需定期用标准气体校准,以补偿激光器老化、环境温度变化等因素引起的漂移,确保长期稳定性。部分型号支持原位安装,直接测量管道或烟道中的氧气,无需采样系统,减少维护成本。
激光在线氧气分析仪参数:

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